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不同基质下低温厌氧发酵产气性能试验研究

作　者: 孟庆辉
导　师: 牛锋
学　校: 西北民族大学
专　业: 动物营养与饲料科学
关键词: 厌氧发酵活性污泥兼性纤维素菌
分类号: S816
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

利用不同的发酵基质、不同的活性污泥添加量、不同的秸秆添加比例、选取西北民族大学榆中校区污水处理厂的厌氧污泥和从西藏野驴粪便分离出的兼性纤维素菌作为活性污泥接种物,进行模拟季节变化和冬季的低温发酵。其结果如下:厌氧发酵过程的最佳发酵温度为35℃,模拟从夏季到秋季(气温从35℃降到25℃时)产气骤降一半左右,模拟试验到冬季时产气降为夏季的1/4。在夏季、正常温度其他条件相同时,羊粪产气最多、其次是鸡粪、牛粪次之、猪粪最少。活性污泥添加量在20%、粪秸秆添加比例为4:1时,平均日产气量为最高。在冬季温度较低的情况下,接种处理后的活性污泥,羊粪、猪粪产气量下降明显,牛粪、鸡粪产气量上升较明显。活性污泥添加量10%产气量上升10.1%;粪秸秆添加比例在5:1时上升10.6%。总之,分离出的菌种在冬季显著提高了牛粪厌氧发酵的甲烷产量,节省了活性污泥的用量,得出不同发酵情况下的最佳底物添加量,提高了发酵效率,为北方冬季沼气池的正常使用提供了帮助。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 综述部分  8-16
  1.1 选题背景  8
  1.2 厌氧发酵的国内外研究现状  8-9
  1.3 厌氧微生物的研究现状  9-12
    1.3.1 国外的发展概况  10
    1.3.2 国内学者的研究简况  10-12
  1.4 厌氧微生物的厌氧机理  12-14
    1.4.1 氧化还原电位假说  12-13
    1.4.2 酶毒害假说  13-14
    1.4.3 氧毒害假说  14
  1.5 厌氧发酵沼气产量的理论计算方法  14-16
2 试验部分  16-26
  2.1 前言  16
  2.2 材料与方法  16-26
    2.2.1 主要实验材料  16-17
    2.2.2 发酵基质的采集与制备  17
    2.2.3 发酵菌种的采样  17-20
      2.2.3.1 菌源动物及粪样采样  17-18
      2.2.3.2 菌种培养基  18-19
      2.2.3.3 菌种分离方法  19-20
    2.2.4 菌种酶活测定  20-21
      2.2.4.1 葡萄糖标准曲线  20
      2.2.4.2 菌株酶活力测定  20-21
    2.2.5 发酵消解液的制备  21
    2.2.6 标准溶液的制备  21-22
    2.2.7 测定指标和分析方法  22-25
      2.2.7.1 发酵基质pH 值的测定  22
      2.2.7.2 发酵基质比重的测定  22
      2.2.7.3 发酵基质干物质含量的测定  22-23
      2.2.7.4 发酵基质总氮含量的测定  23
      2.2.7.5 发酵基质总磷含量的测定  23-24
      2.2.7.6 发酵基质总钾含量的测定  24
      2.2.7.7 气体测定  24-25
    2.2.8 试验设计  25-26
3 试验结果  26-42
  3.1 发酵菌种的筛选及制备  26-32
    3.1.1 降解纤维素最佳菌株的筛选  26-28
    3.1.2 菌株的鉴定  28-29
    3.1.3 菌株对氧气的需求结果  29
    3.1.4 葡萄糖标准曲线  29-30
    3.1.5 最佳酶活测定结果  30-32
  3.2 菌种在不同批次发酵条件的效果分析  32-38
    3.2.1 不同温度模拟季节变化时的批式发酵结果分析  32-33
    3.2.2 不同粪样的批式发酵结果分析  33-35
    3.2.3 不同接种量的批式发酵结果分析  35-36
    3.2.4 不同秸秆添加量的批式发酵结果分析  36-37
    3.2.5 发酵产气量随时间分析结果  37-38
  3.3 菌种在冬季发酵中的应用  38-42
    3.3.1 不同种类的粪对冬季发酵的影响  38-39
    3.3.2 不同添加量对冬季发酵的影响  39-40
    3.3.3 不同秸秆比例对冬季发酵的影响  40-42
4 结果与讨论  42-44
主要参考文献  44-50
缩略词表  50-51
致谢  51

不同基质下低温厌氧发酵产气性能试验研究

内容摘要

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